[发明专利]一种生物降解PHA透气膜及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于可降解薄膜加工领域，具体涉及一种生物降解PHA透气膜及其制备方法。

背景技术

透气膜是一种新型的薄膜材料，在塑料薄膜品种中，透气膜在卫生、医药、建筑、汽车和体育运动工业中得到了广泛应用。随着加工工艺的逐渐成熟，透气膜的使用量逐渐增大。然而塑料透气薄膜使用量的增大伴随着白色污染的加重。

聚羟基脂肪酸酯（PHA），是一种天然的高分子生物材料、具有很好的紫外稳定性等。在自然环境条件下，PHA可通过微生物（如细菌、真菌和藻类等）降解，PHA可以坚硬如硬塑料，也可以柔软如弹性体，因此应用范围广泛，可选性较强。随着可降解材料在社会上的推广，PHA已经开始应用在薄膜、包装等领域。

目前市场及专利报道的生物降解透气膜只有PLA、PBS两种，其中PLA结晶速率缓慢，韧性及耐撕裂性较差，而PBS力学性能较差，不耐水解，因此应用受到一定限制；PHA可根据不同的单体种类及单体支链长短来调控其拉伸强度、熔点、韧性、硬度等，因此PHA的发展空间大，应用价值较强。

目前尚无生物降解PHA透气膜的报道。

发明内容

本发明的目的在于提供一种生物降解PHA透气膜。该薄膜绿色环保、可以完全降解、力学性能优异，薄膜孔隙率均匀。

本发明另一个目的是提供一种生物降解PHA透气膜的制备方法。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种生物降解PHA透气膜，其特征在于它包括如下重量份数的组份：

PHA树脂          100份

PBAT树脂        10-15份

无机添加母料   25-55.6份

抗静电剂      0.01-0.03份；

其中，所述的PHA树脂为熔融指数在4-15g/10min（测试条件为190℃，2.16Kg），熔点介于90℃-135℃之间，结晶度低于20%的聚羟基脂肪酸酯。

所述的PBAT树脂为德国巴斯夫ECOVIO型PBAT树脂。

所述的抗静电剂为杜邦公司Entira AS永久抗静电剂SD100型、MK400型和AS500型中的一种或几种。

所述的无机添加母料包含如下重量分数的组份：

PHA树脂           100份

无机填料        300-400份

抗氧剂1010         0.18份

抗氧剂168          0.12份

其中，所述的无机填料为碳酸钙、滑石粉或者高岭土中的一种或多种。

其中，所述的抗氧剂1010为四[β-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯。

其中，所述的抗氧剂168为三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯。

一种生物降解PHA透气膜，其特征在于它包括以下步骤：

（1）制备无机添加母料：

将100份PHA树脂、300-400份无机填料、0.18份抗氧剂1010、0.12份抗氧剂168经过双螺杆挤出机混合造粒，制得无机添加母料，干燥待用。

（2）生物降解PHA透气膜：

将PHA树脂、PBAT充分烘干，温度为70℃，时间为3h；将100份PHA树脂、10-15份PBAT树脂、25-55.6份无机添加母料、0.01-0.03份抗静电剂充分搅拌混合，然后经过单螺杆挤出机挤出、流延、拉伸、冷却、收卷、分切，挤出温度170-195℃，第一拉纵向拉伸区温度50-75℃，拉伸倍数2.5-3.0，定型温度90-115℃，第二纵向拉伸区温度55-70℃，拉伸倍数2.2-2.5，定型温度90-110℃，第一横向拉伸区温度55-70℃，拉伸倍数3.5-4.5，定型温度90-115℃，将膜进行收卷和分切，即得生物降解PHA透气膜。

有益效果：本发明首次提供了生物降解PHA透气膜及其制备方法，工艺流程简单，制备的透气膜耐热性优异。该生物降解PHA透气膜拉伸强度范围较广，最大可达150Mpa，耐水性较好，明显优于其他生物降解透气膜，完全可以达到卫生用膜、医用膜等透气膜的使用要求。

具体实施方式

以下实施例所述的PHA树脂为深圳意可曼有限公司薄膜级，PBAT树脂为德国巴斯夫ECOVIO型PBAT树脂，Entira AS永久抗静电剂SD100型、MK400型和AS500型均购自杜邦公司。抗氧剂168与抗氧剂1010均购自北京三安化化工产品有限公司。